Vetnistæknin springur út

Höfundur: Ástvaldur Lárusson

Breski vinnuvélaframleiðandinn JCB hefur á undanförnum árum leitað leiða til að bjóða viðskiptavinum sínum umhverfisvæna kosti. Víða hafa stjórnvöld sett fram áætlanir um að banna nýtingu jarðefnaeldsneytis í vélum og vill JCB vera kominn með lausn í tæka tíð. Sprengihreyfill sem gengur fyrir vetni virðist vera svarið.

Undanfarin ár hafa verkfræðingar fyrirtækisins skoðað fjölda lausna þegar kemur að því að knýja vinnuvélar á umhverfisvænan hátt. JCB hefur náð mjög langt þegar kemur að rafhlöðutækni og vetnisefnarafölum, en báðum þessum lausnum fylgja of mikil vandamál til að hægt sé að koma þeim á markað. Margföldun á kostnaði, flókið viðhald, aukin þyngd og langur hleðslutími eru meðal þeirra annmarka sem áðurnefndum lausnum fylgir.

JCB hefur sett á markað batterísknúnar vinnuvélar, en vegna þeirra takmarkana sem þeim fylgja hentar sú tækni ekki nema fyrir minnstu tækin. Vetnisefnarafallinn lofaði góðu fyrir stærri vélar að mati starfsmanna JCB þar sem mjög fljótlegt er að fylla á eldsneytistankana, ólíkt batterísknúnum tækjum. Eftir að hafa sett saman frumgerð af beltagröfu með vetnisefnarafali sást hins vegar að flækjustigið þegar kemur að viðhaldi og margföldun á kostnaði útilokaði þá tækni eins og er.

Nýja vélin notar sömu vélarblokk og dísilvélarnar og umskiptin því auðveld. Starfsfólk JCB var ekki nema fjóra daga að setja fyrsta vetnismótorinn í traktorsgröfu eftir að upphaflega frumgerðin leit dagsins ljós.

Sama vélarblokk

Anthony Bamford lávarður, eigandi og stjórnandi JCB (sonur stofnandans Joseph Cyril Bamford), skoraði á starfsmenn sína að þróa vetnisknúinn sprengihreyfil eftir að fyrirséð var að vetnisefnarafallinn og rafhlöðurnar væru á leið í öngstræti. Úr þeirri vinnu kom mótor með sömu vélarblokk og fjögurra lítra dísilvélarnar sem JCB hefur framleitt um árabil.

Samkvæmt JCB er vetnisknúni sprengihreyfillinn kominn mjög langt í þróun og verður hægt að setja hann á markað á allra næstu misserum. Einn stærsti kostur þessarar nýju tækni er sá að þetta byggir á gamalreyndum grunni sem auðveldar allt viðhald og notkun. Fyrir neðan heddið er vélin sú sama og fjögurra lítra DieselMax vélin sem er í mörgum traktorsgröfum og skotbómulyfturum. Breytingin felst helst í nýju strokkloki með kveikikertum og innspýtingarkerfi fyrir vetni og hins vegar nýjum eldsneytisleiðslum og gaskútum í stað dísiltanka.

Ólíkt því sem fólk hefur kynnst með rafmagnsbíla, sem eru umtalsvert dýrari en sambærilegir bensín- eða dísilbílar, þá munu vinnuvélar með vetnismótornum einungis verða fimm til fimmtán prósent dýrari í innkaupum. JCB sá fram á að vinnuvélar með batteríum eða vetnisefnarafli þyrftu að vera allt að fjórfalt dýrari en samsvarandi vinnuvél knúin með jarðefnaeldsneyti.

Nýi vetnismótorinn er fjögurra lítra og skilar 55 kW – svipað afl og tog og á dísilmótorum af sömu stærð. Í stað dísiltanks eru þrýstikútar. Hentar meðal annars í traktorsgröfur og skotbómulyftara. Mynd / JCB

Notkun svo gott sem eins

JCB hefur útbúið nokkrar frumgerðir af vinnuvélum með þessum mótor og er umgengnin og notkunin á þeim nær alfarið eins og á hefðbundnum dísilknúnum tækjum. Hljóðið er mjög sambærilegt og myndi hinn almenni borgari ekki átta sig á að um sé að ræða nýja tækni.

Notandinn mun ekki finna merkjanlega mun, því aflið er nánast það sama og er vetnismótorinn með mikinn togkraft á lágum snúningum, rétt eins og dísilmótorar.

Viðhaldið er eins og á dísilvélum, þar sem gerð er krafa um olíuskipti á 400 vinnustunda fresti og er notast við sömu smurolíu og olíusíu. Mjög erfitt er að sjá mun á nýrri og gamalli smurolíu þar sem ekki myndast neitt sót við brunann í sprengihreyflinum. Gamla olían er því ekki svört, heldur ljósgul eins og lýsi.

Smurolía eftir 400 vinnustundir. Þar sem vetnisbruni er mjög hreinn safnast ekkert sót í olíuna.

Vetnisframleiðsla mun aukast

Þegar kemur að eldsneytisfyllingu mun notandinn ekki dæla á vökvatanka, heldur tengjast gastönkum með sambærilegum stútum og notaðir eru á metanbílum. Sjálf áfyllingin tekur nokkrar mínútur og dugar eldsneytið fyrir heila vakt. JCB hefur útbúið tanka sem passa aftan á Fastrac dráttarvélar sem geta keyrt um vinnusvæðið og fyllt á tæki eftir þörfum. Umgengnin í kringum eldsneytisáfyllinguna er því mjög sambærileg því og tíðkast með dísil, nema hér er unnið með gas í stað vökva.

Starfsfólk JCB segist hafa orðið vart við aukinn áhuga á vetnisframleiðslu undanfarin misseri. Eftir innrás Rússa í Úkraínu hafi þjóðir Evrópu viljað auka sitt orkuöryggi. Ein af þeim leiðum er að skipta út innfluttu jarðefnaeldsneyti fyrir heimaframleitt vetni.

Forseti Bandaríkjanna hefur einnig sett á dagskrá uppbyggingu innviða vetnisframleiðslu þar sem markmiðið er að eftir einn áratug muni eitt kíló vetnis kosta einn dollara. Til að setja það í samhengi þá er eitt kíló vetnis jafn orkuríkt og þrír lítrar af dísilolíu.